Повышение надежности и эффективности работы новых поколений преобразователей электрической энергии

Необходимость снижения потребления энергии и величины выбросов углекислого газа стала причиной увеличения количества выпускаемых силовых устройств и преобразователей. К росту эффективности преобразований, а также большей надежности создаваемых силовых преобразователей приводят два основных показателя. В области природоохранной возобновляемой энергии, например, солнечной энергии, основным показателем эффективности выбора преобразователей солнечной энергии является нормированная стоимость энергии (LCOE). Двумя важными переменными при расчете LCOE, величина которого показывает, будут ли ваши инвертеры продаваться, являются эффективность и надежность. А надежность гибридных электрических (HEV) и электрических автомобилей (EV) напрямую связана с репутацией производителя, а также с высокими показателями безопасности и сохранения жизни.

Требования, стоящие перед многими современными преобразователями мощности вплотную приблизились к возможностям устройств на основе кремния. Но появление силовых компонентов с широкой запрещенной зоной (WBG) на основе карбида кремния (SiC) и нитрида галлия (GaN) гарантирует увеличение этого предела. Такие свойства, как возможность быстро переключаться, способность выдерживать высокие значения напряжения, расширенные температурные диапазоны приводят к увеличению эффективности и надежности устройств, а также к уменьшению физических размеров. Но перед тем как силовые преобразователи с использованием компонентов с широкой запрещенной зоной станут основными, производители столкнутся с проблемами разработки и тестирования, решение которых поможет раскрыть потенциал этих устройств в полной мере.

Это первая из четырех частей, описывающих этапы разработки силового преобразователя. Мы рассмотрим проблемы, которые возникают при разработке и тестировании на каждом из четырех этапов, и предложим вам варианты решения этих проблем с помощью аппаратных и программных средств. Наибольшее внимание будет уделено улучшению упомянутых выше конструктивных показателей: увеличению эффективности, повышению надежности и снижению помех, а также уменьшению форм-фактора. Кроме того, будут затронуты проблемы разработки и тестирования, возникающие при использовании широкозонных полупроводниковых устройств. Каждая из четырех частей данной серии освещает один из перечисленных ниже циклов производства:

1. Оценка силовых устройств и компонентов
2. Моделирование устройств с использованием программных средств
3. Проектирование и отладка устройств
4. Проверка и сертификация изделий

СКАЧАТЬ ПРОДОЛЖЕНИЕ СТАТЬИ

ЧАСТЬ 1
ЧАСТЬ 2
ЧАСТЬ 3
ЧАСТЬ 4

Возврат к списку